地方應用型本科院校《發(fā)酵工程實驗》教學改革與實踐

鄔建國+王新風+張瞳

（淮陰師范學院生命科學學院，江蘇 淮安 223300）

摘要：根據(jù)地方應用型本科院校的發(fā)展要求，對目前發(fā)酵工程實驗的教學內容、教學模式、教學管理、成績考核等方面進行了改革，普遍提升了學生的實驗動手能力、實驗態(tài)度、分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新能力等，學生滿意度大為提升。

關鍵詞：發(fā)酵工程實驗；教學改革；實踐創(chuàng)新；本科生

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）50-0112-02

一、前言

地方應用型本科院校是根據(jù)當?shù)厣鐣洕l(fā)展需求，培養(yǎng)適應經濟建設和社會發(fā)展，面向生產、建設、服務一線，基礎扎實、創(chuàng)造力和實踐能力強的應用型專門人才。隨著市場經濟的發(fā)展，社會對高級應用型人才的需求不斷增加，如何有效培養(yǎng)應用型人才以滿足社會需求，是應用型本科院校教學面臨的重要任務和教學改革的主要方向。高等院校的實驗教學是實現(xiàn)應用型人才培養(yǎng)目標的關鍵，在實驗教學中對學生基本技能、動手能力、實驗習慣以及科研思維等方面的強化訓練尤為重要。發(fā)酵工程是我院生物技術專業(yè)修完植物生物學、動物生物學、微生物學、生物化學、分子生物學、細胞生物學、遺傳學等專業(yè)基礎課后開設的專業(yè)核心課，是面向應用非常重要的課程。發(fā)酵工程實驗是學生基于發(fā)酵工程原理開設的技能性實驗，可進一步加深學生對微生物學及發(fā)酵工程基本概念和基本理論的理解，提高實際動手能力，為后續(xù)的專業(yè)課程學習、繼續(xù)深造或走向工作崗位打好良好基礎。因此，如何提高發(fā)酵工程實驗教學效果，更好地完成應用型本科院校生物技術專業(yè)的人才培養(yǎng)目標，是當前發(fā)酵工程實驗教學研究和探索的重要課題。

二、發(fā)酵工程實驗教學存在的問題

1.課程內容不緊密。現(xiàn)在的發(fā)酵工程實驗教學內容主要分成兩個部分：發(fā)酵罐結構及滅菌實驗（驗證性實驗）、發(fā)酵產品的發(fā)酵實驗（探索性實驗）。這兩個大實驗雖然具有特色，針對性很強，但內在聯(lián)系不夠緊密。其中發(fā)酵罐結構及滅菌實驗，目的是讓學生掌握發(fā)酵罐的相關知識，并具備一定的實際操作能力，但實際上學生幾乎不能真正動手操作，實驗目的大打折扣。發(fā)酵產品的發(fā)酵實驗，是任意選擇一個發(fā)酵產品進行發(fā)酵，課程本來設計很好，為便于實驗，實驗老師主要選擇了傳統(tǒng)的酒精這一發(fā)酵產品進行發(fā)酵，實驗內容缺乏創(chuàng)新性，且與之前的發(fā)酵罐實驗幾乎沒有關聯(lián)。因此，發(fā)酵工程實驗開展下來，學生不能系統(tǒng)地掌握發(fā)酵工程基本實驗技能，更談不上創(chuàng)新性的發(fā)酵工程實驗設計。

2.實驗教學模式傳統(tǒng)。發(fā)酵工程實驗沿用著傳統(tǒng)的實驗教學模式，就是在教學過程中，教師對實驗目的、實驗原理、實驗內容、實驗現(xiàn)象、實驗結果、注意事項等進行逐一講解，然后讓學生進行實驗。這種傳統(tǒng)的教學模式讓學生“按部就班”完成了實驗，而對于實驗設計、實驗過程中出現(xiàn)的問題缺乏自己的思考，甚至實驗失敗了也不知道原因，缺乏科研思維能力的培養(yǎng)。

3.學生實驗操作不規(guī)范。雖然學生在開設本實驗課之前已經開設了微生物學實驗、細胞工程實驗、生物化學實驗等專業(yè)實驗課，受到了比較系統(tǒng)的訓練，但受到實驗條件限制，學生能親自動手實驗訓練的比例不高，導致學生普遍實驗操作技能不扎實，尤其是無菌操作不過關。而本實驗在學生不規(guī)范操作基礎上開設發(fā)酵產品的發(fā)酵，從而導致實驗失敗率較高。而且這些不規(guī)范的實驗操作有可能會伴隨著學生后續(xù)的學習、工作中，不利于學生的職業(yè)生涯。

4.考核手段單一、不科學。發(fā)酵工程實驗課中，學生學習成績主要根據(jù)學生的實驗報告進行評價。實驗報告評價主要根據(jù)學生實驗報告的內容、實驗數(shù)據(jù)的處理和分析等內容，無法反映學生的實驗過程和實驗態(tài)度，尤其是學生的實驗技能不能量化。并且，實驗報告多是流于形式，大部分學生都是照抄講義或相互參考。更為重要的是老師對學生報告的評價有些隨意。因此，單一的實驗考核手段具有多重弊端，不能真實反映學生的實驗能力。

三、發(fā)酵工程實驗教學進行的改革與實踐

1.優(yōu)化實驗教學內容，提高關聯(lián)度。打亂之前的兩個大實驗的設計，將兩者結合起來形成一個體系，進而形成一個由多個小實驗組成的系統(tǒng)實驗，包括培養(yǎng)基配置及滅菌、斜面試管的制備、一級種子液的制備、發(fā)酵過程的控制、發(fā)酵產物的分離純化及檢測、小型發(fā)酵罐的發(fā)酵等六個實驗，而這些實驗正好是一個產品開發(fā)所要經歷的所有步驟，也是企業(yè)生產的各個工藝環(huán)節(jié)。這些實驗的有機組合有利于學生系統(tǒng)掌握發(fā)酵工程的內涵，更有利于發(fā)酵工程實驗操作的精髓，有利于學生綜合素質與能力的提高。

2.多媒體教學為主的課堂教學，更形象生動。隨著現(xiàn)代教學技術的發(fā)展，多媒體技術在教學中發(fā)揮著越來越大的作用。發(fā)酵工程由之前的兩個大實驗優(yōu)化形成了6個緊密關聯(lián)的實驗，而每個實驗均涵蓋了相關的專業(yè)理論及實驗操作要點，如果僅僅通過傳統(tǒng)的教學模式難以將細節(jié)講解通透。利用多媒體技術包括PPT、動畫、視頻等融入到每個實驗教學中，學生在輕松的環(huán)節(jié)中接收知識，接收規(guī)范的實驗操作，利于后續(xù)的實驗開展，尤其是在一定程度上彌補了條件有限的實驗開展。

3.提倡開放實驗教學，自由探索。正常實驗教學時間有限、實驗條件有限，從而讓學有余力的學生留有遺憾。將發(fā)酵工程實驗在開始就實行開放教學，就是在正常教學之外，整個實驗室面向學生開放，讓學生根據(jù)自己的空閑時間隨時在實驗室內訓練自己的實驗技能；同時提供一些開放實驗項目，引導學生查閱文獻、設計實驗思路，以及處理數(shù)據(jù)等。這些實踐活動間接地訓練了學生的規(guī)范化操作和科研思維，也促進了發(fā)酵工程實驗教學效果。

4.強化實驗教學過程管理，完善過程記錄。在實驗教學過程中，著重從課前預習、課堂操作、課外表現(xiàn)和實驗報告等四個方面加強管理，完善教學各個環(huán)節(jié)的記錄。課前預習的管理主要通過提問、演示等途徑進行評價，課堂操作主要看學生的操作規(guī)范性、主動性等方面進行評價，課外表現(xiàn)主要通過開放實驗項目的參與度進行評價，實驗報告主要通過數(shù)據(jù)處理的準確性、數(shù)據(jù)分析的全面性和思考題的正確性等進行評價。評價分數(shù)隨時在學生中間公開，并允許學生對分數(shù)提出質疑。通過這些措施，學生對發(fā)酵工程實驗主動性大為提高，極大地促進了學生的興趣。

5.完善實驗考核體系，科學全面。通過強化了實驗教學過程管理，并在教學過程的各個環(huán)節(jié)進行了評價，這些評價均在實驗成績上有所體現(xiàn)。并且在實驗結束后，還要學生制作PPT進行答辯并提交完整的實驗報告。為真實全面反映學生的實驗水平，將實驗考核成績分成三個方面進行綜合評定：平時成績（30%）、答辯（20%）和實驗報告（50%），其中平時成績由課前預習、課堂操作、課外表現(xiàn)等分值組成；答辯成績由授課老師（50%）和5名學生代表（50%）組成；實驗報告重在質量。這樣的實驗考核體系，既體現(xiàn)了實驗的過程，也體現(xiàn)了學生總結、交流的能力，評價比較客觀、公正、合理，且操作性強。

四、結語

為適應地方應用型人才培養(yǎng)要求，生物技術實驗教學改革勢在必行。根據(jù)淮陰師范學院應用型本科人才培養(yǎng)方案，我對發(fā)酵工程實驗教學內容、教學模式、教學管理、成績考核等方面進行了改革。通過近3年的教學實踐和探索，學生普遍在實驗動手能力、實驗態(tài)度、分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新能力等方面均有不同程度的提升，學生滿意度達到95%以上。為更好地迎接OBE教學新理念，我將繼續(xù)努力探索，不斷推進發(fā)酵工程實驗教學改革，更好地實現(xiàn)學生的能力達成以及人才培養(yǎng)目標的達成，為學生后續(xù)深造和工作打下堅實基礎。

參考文獻：

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[2]劉志軍.地方應用型本科院校無機及分析化學實驗教學的改革與實踐[J].教育教學論壇，2015，（4）：276-277.